3D打印真正一體式結(jié)構(gòu)的碳纖維車(chē)架電動(dòng)自行車(chē)上市

由兩屆一級(jí)方程式賽車(chē)（F1）冠軍車(chē)手費(fèi)爾南多·阿隆索(Fernando Alonso)創(chuàng)立的可持續(xù)生活方式品牌Kimoa，宣布推出3D打印碳纖維車(chē)架電動(dòng)自行車(chē)。

全新的Kimoa電動(dòng)自行車(chē)由Arevo提供動(dòng)力，它采用了真正的一體式結(jié)構(gòu)，由連續(xù)的碳纖維熱塑性復(fù)合材料3D打印而成。相比于其它碳纖維自行車(chē)的車(chē)架采用幾十個(gè)單獨(dú)的部件和熱固性復(fù)合材料粘合再用螺栓連接在一起，Kimoa3D打印一體式碳纖維車(chē)架完全沒(méi)有接縫，也不需要粘合劑。

該車(chē)具有高度的可定制化水平，可根據(jù)騎手的身高、重量，手臂和腿的長(zhǎng)度和騎的位置定制車(chē)架。據(jù)悉，該電動(dòng)自行車(chē)可以在兩小時(shí)內(nèi)充滿電，最長(zhǎng)行駛55英里，有多種騎乘風(fēng)格、車(chē)輪材料和飾面可供選擇。

STRATASYS推出新款復(fù)合材料3D打印機(jī)

2022年5月11日，3D打印機(jī)制造商Stratasys宣布推出新的3D打印設(shè)備、新材料和軟件。

圖Stratasys的F190CR 3D打印機(jī)

F190?CR和F370?CR兩款新型工業(yè)FDM 3D打印機(jī)，進(jìn)一步擴(kuò)充F123CR系列打印機(jī)陣容，可以打印更高強(qiáng)度和硬度的復(fù)合材料。該公司還為FDM、P3和SAF工藝共計(jì)推出了16種新的3D打印材料。另外，還為Stratasys Origin One和Origin One Dental 3D打印機(jī)引入了GrabCAD綜合軟件，進(jìn)一步擴(kuò)大業(yè)務(wù)范圍和提高客戶滿意度。

全新復(fù)合材料3D打印機(jī)專(zhuān)為制造商和工業(yè)機(jī)械師設(shè)計(jì)，是對(duì)傳統(tǒng)制造技術(shù)的完美補(bǔ)充，制造商可以以更快的速度、更低的成本生產(chǎn)終端部件。這兩款新機(jī)器是制作夾具、緊固件和卡鉗的理想選擇。

圖 使用F190CR設(shè)備制造的碳纖維復(fù)合材料部件

F123CR系列打印機(jī)包含可重復(fù)使用的打印托盤(pán)、可遠(yuǎn)程監(jiān)控的內(nèi)置攝像頭和一個(gè)7英寸的控制觸摸屏。F370CR打印機(jī)還具備材料自動(dòng)更換功能，這意味著更換材料時(shí)無(wú)需中斷打印——只需簡(jiǎn)單放置新的材料罐即可。與同類(lèi)打印機(jī)相比，Stratasys F123CR打印機(jī)提供了更多的材料選擇、更大的打印空間、可溶性支撐選項(xiàng)，大尺寸加熱腔室也讓這款打印機(jī)更具性價(jià)比。此外，F(xiàn)123CR打印機(jī)的加熱腔室尺寸更大、加熱更均勻、加上穩(wěn)定墻功能，制造商能夠打印出高度更高的部件。

Stratasys Origin One 3D打印機(jī)

3D打印技術(shù)解析

新興的復(fù)合材料打印技術(shù)是復(fù)合材料智能增材制造技術(shù)，與傳統(tǒng)復(fù)合材料成型工藝相比，打印工藝簡(jiǎn)單，材料利用率高且材料可回收再利用，大大降低了復(fù)合材料工件的制造成本; 同時(shí)可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的一體化快速成形，成型過(guò)程中的基本材料成分及其分布方式便于動(dòng)態(tài)調(diào)控，而且無(wú)需模具和連接工藝，為先進(jìn)復(fù)合材料成型件的低成本快速制造提供了一個(gè)有效途徑，在航空航天和新能源汽車(chē)等領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用前景。  

3D打印設(shè)備基本結(jié)構(gòu)

打印設(shè)備基本組件包括X Y Z三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、連續(xù)纖維剪切機(jī)構(gòu)、噴頭機(jī)構(gòu)、送絲機(jī)構(gòu)、熔融加熱器、散熱風(fēng)扇、溫度傳感器以及控制系統(tǒng)等。根據(jù)連續(xù)纖維的浸漬狀態(tài)，打印設(shè)備的工作方式主要分為兩種: 連續(xù)纖維預(yù)浸漬打印和連續(xù)纖維實(shí)時(shí)浸漬打印。

3D打印原理——連續(xù)纖維預(yù)浸漬打印原理如下：

3D打印原理——連續(xù)纖維實(shí)時(shí)浸漬打印原理如下：

連續(xù)纖維預(yù)浸漬打印部分主要企業(yè)簡(jiǎn)介：

1. 美國(guó)Markforged

Markforged公司的Mark One打印機(jī)，是首款連續(xù)碳纖維3D打印機(jī)，具有更堅(jiān)固、更輕、性價(jià)比更高等主要特點(diǎn)，該打印機(jī)于2014年問(wèn)世。Markforged連續(xù)碳纖維3D打印主要面向需要強(qiáng)度大、質(zhì)量輕的3D打印部件制造商。用Markforged設(shè)備打印的零件成本會(huì)比使用鋁數(shù)控加工的性價(jià)比更高，并且制造出的零件會(huì)比鋁更輕，從而實(shí)現(xiàn)輕量化的零部件。3D打印和碳纖維復(fù)合材料的結(jié)合可以改善傳統(tǒng)生產(chǎn)制造中對(duì)碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用，F(xiàn)DM技術(shù)和連續(xù)碳纖維材料的結(jié)合，使打印的零件機(jī)械性能、物理性能更加優(yōu)異，實(shí)現(xiàn)低成本、高效、產(chǎn)品輕量化以及個(gè)性化定制設(shè)計(jì)。

2.俄羅斯Anisoprint

Anisoprint起源于俄羅斯航天局的一個(gè)宇宙飛船建造項(xiàng)目，由四位世界航空航天領(lǐng)域頂尖的復(fù)合材科學(xué)家于斯科爾科沃創(chuàng)新中心聯(lián)合創(chuàng)立。Anisoprint開(kāi)發(fā)出了獨(dú)特的CFC復(fù)合纖維共擠技術(shù)，推出了桌面級(jí)和工業(yè)級(jí)的連續(xù)纖維3D打印設(shè)備。

Anisoprint獨(dú)創(chuàng)的復(fù)合纖維共擠（CFC）技術(shù)可靈地改變纖維排布方向，體積比和材料密度，在全世界范圍內(nèi)唯一做到將連續(xù)纖維直接以點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)進(jìn)行3D打印。傳統(tǒng)的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)復(fù)合材料制備工藝復(fù)雜 ，流程漫長(zhǎng)，Anisoprint成功將快速成型的3D打印與點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)復(fù)合材料兩種復(fù)雜技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,使纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的Anisotropy特性發(fā)揮到了極致，可快速為客戶制作出堅(jiān)韌可靠，靈活輕盈的最終零部件。